Question

西瓜是人们喜爱的水果之一，西瓜果肉有红瓤（R）和黄瓤（r）、果皮有深绿（G）和浅绿（g）之分，这两对相对性状独立遗传。下图是利用二倍体西瓜植株①（基因型为RRgg）、植株②（基因型为rrGG）培育新品种的几种不同方法（③表示种子）。请回答：

 

（1）由③培育成⑦的育种方式是___________，其依据的遗传学原理是______________________。

（2）培育④单倍体幼苗时，常采用________的方法获得④培育成⑧的过程中，常用一定浓度的_________________溶液处理幼苗，以抑制细胞分裂过程中___________的形成，引起染色体数目加倍。

（3）植株⑥的基因型为____________，植株⑨中能稳定遗传的个体所占比例为_________________________。

（4）植株⑩的体细胞中含有_______个染色体组。

Answer

诱变育种 基因突变 花药离体培养 秋水仙素 纺锤体(或纺锤丝) RRrrGGgg 1/4 三

【解析】

几种常用的育种方法比较

1、诱变育种：

诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理：基因突变
方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种
优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。
2、杂交育种：
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。
方法：杂交→自交→选优
优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：时间长，需及时发现优良性状。
3、单倍体育种：
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
原理：染色体变异，组织培养
方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
4、多倍体育种：
原理：染色体变异（染色体加倍）
方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：只适于植物，结实率低。

题图分析：①×②→③→⑦的过程为诱变育种；①×②→③→④→⑧为单倍体育种；①×②→③→⑤→⑨为杂交育种；①×②→③→⑥，⑤×⑥→⑩为多倍体育种。

（1）由①（基因型为RRgg）、植株②（基因型为rrGG）可知，③的基因型RrGg，由③培育成⑦的育种方式是诱变育种，其依据的遗传学原理是基因突变，由于基因突变的不定向性，故⑦的基因型有多种。

（2）④为单倍体幼苗，通常采用花药离体培养的方法获得，由④培育成⑧的过程中，常用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗，因为秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体(或纺锤丝)的形成，进而抑制了后期分开的染色体无法分配到两个子细胞中，从而引起染色体数目加倍，获得纯种。

（3）植株⑥是通过染色体加倍获得的，由于③的基因型RrGg，故⑥的基因型为RRrGGgg，植株⑨是植株⑤自交获得的，由于⑤的基因型RrGg，根据自由组合定律可知⑨中能稳定遗传的个体所占比例为1/4。

（4）植株⑩是植株⑤和植株⑥杂交的后代，⑤的基因型RrGg（二倍体），⑥的基因型为RRrGGgg（四倍体），故其杂交后代⑩的体细胞中含有三个染色体组。